Technologiczne kształtowanie cech funkcjonalnych warstwy powierzchniowej tulei cylindrowych

Opis

W pracy przedstawiono syntezę problemów dotyczących cech funkcjonalnych warstwy powierzchniowej gładzi tulei cylindrowych (materiał, struktura geometryczna powierzchni otworu), które mają wpływ na zmniejszenie zużycia oleju, emisję cząstek stałych oraz na zużycie tribologiczne elementów układu tłokowo-cylindrowego (tłok, pierścienie tłokowe–cylinder/tuleja cylindrowa) na przykładzie silnika spalinowego o zapłonie samoczynnym.

Na podstawie analizy aktualnego stanu wiedzy oraz badań własnych w zakresie cech funkcjonalnych warstwy powierzchniowej gładzi tulei cylindrowych stwierdzono, że nowe wymagania środowiskowe w zakresie emisji cząstek stałych i zużycia oleju wyznaczają nie tylko dla silników spalinowych, ale i dla tulei cylindrowych nowe kierunki ich rozwoju. W związku z tym przyjęto, że w tulei cylindrowej występuje zespół cech funkcjonalnych, który można opisać ściśle określonymi parametrami, a które następnie stanowią podstawę wyboru określonej technologii ich wytwarzania i jednocześnie mają znaczący wpływ na pracę silnika spalinowego oraz na zużycie oleju.

W celu rozwiązania tego zagadnienia opracowano model technologiczny tulei cylindrowej oraz metodykę badań i opierając się na nich przeprowadzono badania cech funkcjonalnych w procesie odlewania i następnie w procesie obróbki mechanicznej.

Opierając się na wielkościach i parametrach opisujących cechy funkcjonalne, przeprowadzono badania kierunków rozwoju technologicznego nowych materiałów stosowanych w konstrukcji tulei cylindrowych oraz rozwoju technologii kształtujących strukturę geometryczną powierzchni gładzi tulei cylindrowych. Wyniki badań pozwoliły na przeanalizowanie zdolności technologicznych w warunkach przemysłowych nowych gatunków żeliw w procesie ich odlewania i następnie obróbki mechanicznej. Uzyskane wyniki stanowiły podstawę weryfikacji założeń do przyjętego modelu technologicznego oraz kwalifikacji tulei do montażu silników nowej platformy HDEP VOLVO.

Wyniki przeprowadzonych badań własnych wskazują kierunki rozwoju technologicznego nowych materiałów stosowanych w konstrukcji tulei cylindrowych oraz możliwości technologicznego kształtowania struktury geometrycznej warstwy wierzchniej w związku z rozwojem wymagań środowiskowych i z tym związanych nowych konstrukcji silników spalinowych typu HDD.